浅谈工业自动化仪表与自动化控制技术

浅谈工业自动化仪表与自动化控制技术

张立庆

枣庄市热力总公司山东枣庄277000

摘要：当前，工业自动化仪表在农业、工业设计以及国防等相关领域均已占据不可替代的一席之地。自动化仪表控制技术在设备管理当中得到了广泛应用，特别是随着嵌入式计算机的使用改变了当前自动化仪表的设计以及概念，并对控制系统的发展产生了深远的影响。因此需要相关负责人员和技术人员对其充分了解后，再引用到实际工程建设中。基于此，文章就工业自动化仪表与自动化控制技术进行简要分析。

关键词：工业自动化仪表；自动化控制；技术应用

1.自动化仪表概述

1.1自动化仪表工作原理

工业自动化仪表在工作中不需要人工操作就能够自主完成测量、自动记录以及自动控制任务，并可以将获取的数据信息传送到远距离终端，在终端上完成数据处理工作。其主要是以平衡原理作为基础的，其中包括力平衡、电平衡等。在工作中自动化仪表感受部件传感器将现场被测参数，如温度、压力等，通过变送器进行转换，得到容易放大的测量量值，之后经过进一步放大。放大之后的量值能够通过变送器送到显示元件，经过反馈元件与测量量值进行对比，可以达到平衡。

1.2工业自动化仪表种类

工业自动化仪表有很多中，根据划分标准的不同可以分为很多类。例如根据在生产过程中需要测量参数类型进行划分，可以分为测量的温度仪表、测量压力表、测量流量仪表、测量物位仪表等等；根据其在生产过程当中的功用不同可以划分为检测类仪表、显示类仪表、调节类仪表、执行器类、计算类仪表、设定值发生器类等等。常见的仪表分类有：

（1）显示仪表。该类仪表用于显示与记录被测参数，当它在使用的过程中发生异常之时，会采取故意高报或低报的方式引起操作人员的注意。以所显示的角度为依据，显示仪表可划分为模型显示仪表、数据显示仪表以及图形显示仪表三种类型。

（2）检测仪表。它能够检测被测变量数值的大小，并借助变送器对被测变量值进行转化，使其成为变化上下限都位于标准化取值区间内的标准信号。

（3）调节仪表。该类仪表有自动控制功能，通过预先设定好的程序，仪表可以在一种封闭的环境中自行控制各项被控制变量。根据仪表所发挥的作用，又可将调节仪表划分为微分类调节仪表、比例积分类调节仪表以及比例积分微分类调节仪表三种类型。

（4）执行仪表。作为工业生产过程中终端控制的一个重要元件，执行器所发挥的作用难以替代，它由调节机构与执行机构共同组成，根据调节器发出的信号，从正向通路中对物料给定的量或节能量进行直接调节，并在此工作完成之后调节相应的温度、流量、压力以及液位等参数。

（5）计算仪表。该类仪表用于对所输入的参数变量进行数学运算。以运算的关系为依据，可划分为加法类计算仪表、乘法类计算仪表以及开方类计算仪表等。

2.自动化控制系统技术的应用优势分析

2.1存储能力

在自动化仪表控制系统应用之前，之前的仪表控制系统当中，仪表运行的不同时期工作人员需要对仪表运行状态进行记录，这样才能够反映仪表的运行状态的变化情况。即使在仪表控制系统当中使用了组合的逻辑电路以及时序电路，但是，也只能够对某一特定时刻进行记录，工作人员仍旧需要定期监控仪表的运行数据。如此，在工作当中不仅增加了工作人员的工作强度，还会导致记录的数据不完整，难以通过记录的数据准确地反映设备和管道内气压、温度等相关参数的变化情况。但是，在自动化仪表控制系统当中，能够对仪表的各项数据进行实时监控，并将仪器仪表在每阶段的运行数据存入到控制系统中的中央处理器中。之后，可以根据监控需要归档和输出不同阶段的仪表运行数据，这为后期的分析处理以及设备管理工作提供了重要的依据。

2.2优秀的计算与数据处理能力

在自动化仪表控制系统运行的过程中，通过在其内部嵌入微型计算机，能够有效地提升控制系统的计算以及数据处理能力，从而有助于实现控制系统的数字化管理。同传统的控制系统相比，自动化仪表控制系统能够对仪表运行中的数据进行准确记录，在对记录的数据进行图像化处理之后，可以将仪表在某一时间的运行数据变化情况通过图表的方式形象地展现出来，这样可以在图像上对仪表的运行实际情况进行科学分析。自动化仪表控制系统完善了数据搜集、数据处理和数据分析功能，这样有助于提高设备的维护水平和设备的管理效率，促进生产力提高。

2.3可扩展性良好

自动化仪表控制系统采用软件程序代替了传统复杂的硬件处理器，进而实现了系统的数字化管理，其本身就具有很强的可拓展性，不需要在系统的外部增加额外的硬件设备就能很好地提升系统的性能，而只需要在系统的内部安装相应的应用软件或者是对系统内部的软件进行升级改造，就能够起到拓展系统应用功能的作用。此外，在自动仪表控制系统当中还能够提供可视化操作，这样使程序设计变得更加简单，使软件升级工作也变得更加快捷，而不需要重复编程工作也不需要更改电路，这样有利于在设计的过程中根据仪表的具体情况完成设计，在后期的维护管理当中也可以对系统功能进行有计划的拓展。

3.自动化控制技术应用

3.1过程自动化

通过对此项技术予以采用，石油炼制与化工生产企业能够完成对流体与粉体的化学处理。通常，过程控制系统由三部分组成：检测仪表、调节器与计算机，过程自动化能够实现加工炉、精馏塔以及整个工业生产的最优控制。

3.2机械制造自动化

机械制造自动化是机械、电气以及自动控制的结合体，较多应用于离散工件的处理中。计算机技术的发展加速了多品种小批量柔性生产制造系统的产生，作为计算机与生产制造系统集成而来的工厂自动化控制系统，自动化车间的成立建立在柔性制造生产系统基础之上，它在信息与生产管理中对自动化予以同步实现。

3.3管理自动化

管理自动化是对企业中人力、物力、财力等资源以及生产与办公进行自动化控制。该技术具有综合性，以信息处理为中心，对计算机、通信以及控制等理论知识加以运用。管理自动化一般需用到由多台运行速度快且能处理大量信息的计算机以及各种终端共同组成的局域网络。基于管理信息系统的应用，现代管理自动化已成功构建起决策支持系统，为高层管理人员的决策制定提供备选方案。

4.应用自动化控制技术注意事项

在实际的应用过程中对自动化的控制技术需要注意使用的细节，对企业生产的生产流程进行整体性的规划，致力于推动企业的生产质量和效率的全面进步。但这是一个漫长的过程，需要有优秀的资本管理投入进行支持。针对企业的实际生产实施自动化的控制技术，还需要注意具体操作的规范性需求，保证实际生产中具体工作进行的质量及稳定性。最后，重视人才的培养工作是提升工作质量的重要途径，以此确保自动化控制技术的实际应用效果，也是企业长久发展的重要战略计划内容之一。

综上，近年来，我国自动化仪表控制系统取得了快速的发展，但是，也必须认识到我国自动化仪表控制系统与国外相比还存在着很大的差距。因此，我国应对自动化仪表和控制技术现存的问题做出改善，使其不断发展。这样才能使我国的工业市场在世界中具有更强的竞争力。

参考文献

[1]陈经纬.探析工业自动化仪表与自动化控制技术[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2016,12:194-195.

[2]田宜,刘少杰.关于工业自动化仪表与自动化控制技术的思考[J].科技视界,2016,25:147.